Coches autónomos no camiño

2018/06/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

En poucos anos, os coches autónomos han pasado de ser una representación remota a ser una opción real e cada vez máis próxima. Algúns prototipos xa están na estrada sen condutor. Aínda hai moitas cousas que resolver, que contestar preguntas, pero os coches autónomos están en marcha.
Ed. Scharfsinn/Shutterstock.com

En Arizona, desde novembro do ano pasado os coches sen condutor circulan pola estrada sen condutor. E tamén en California, segundo a nova lei aprobada no principio do ano, as compañías que o autoricen poden probar con coches autónomos sen condutor de seguridade. En concreto, o condutor de seguridade non terá que estar presente no coche, pero deberá dispor dun monitor que lle faga un seguimento a distancia, capaz de tomar o control cando sexa necesario, un condutor remoto. Nesta lei xa se admiten os volantes, retrovisores e coches sen pedais. Porque un coche que non necesita condutor non o necesita.

As empresas do sector de automoción, por unha banda, e os xigantes tecnolóxicos, por outro, están a voar cos coches autónomos. Os coches de Waymo nados do proxecto de Google percorreron xa máis de oito millóns de quilómetros en estradas públicas (e máis de catro mil millóns en estradas virtuais). Desde novembro do ano pasado, Waymo está a probar coches sen condutor de seguridade en Arizona e anunciou que a finais deste ano quere pór en marcha un servizo de robótica. Adiantan que os usuarios poderán solicitar o servizo a través de una app móbil para que un taxi sen condutor léveos ao momento desexado.

General Motors presentou xa o GM Cruise AV sen volantes nin pedais. Na escala SAE dos niveis autonómicos de cero a cinco, prevese que estea en cuarto nivel (ver cadro “Niveis de automatización”), e quérese comercializar en 2019. Tesla, pola súa banda, anuncia que paira ese ano sairá de quinto curso. Volskwagen paira 2025. E nesta carreira están Lyft, Uber, BMW, Ford, Hyundai, Volvo, PSA (Peugeot-Citroën), Baidu, Yandex, Intel, Apple...

Ed. Metamorworks/Shutterstock.com

Con todo, a pesar de que todo isto pode parecer diferente, os coches autónomos aínda teñen moito camiño por percorrer. “Falta moito”, explica Oihana Otaegi Madurga, directora de Sistemas Intelixentes de Transporte e Enxeñaría de Vicomtech. “Estamos a ver que é posible tecnoloxicamente e cada vez máis claro. Pero de momento son prototipos. Por exemplo, os sensores que ten un coche de Waymo só custan máis de 100.000 euros. Falta moito paira chegar aos concesionarios. Ademais, hai que cambiar a lexislación, resolver problemas éticos, etc. En Estados Unidos non sei, pero en Europa polo menos falta moito”.

Dous mundos, dúas culturas

De feito, Otaegi destacou que Estados Unidos e Europa están a xogar de forma moi diferente cos coches autónomos: “Son dous mundos. Dúas culturas totalmente diferentes. En Estados Unidos hai xigantes de software. Agora metéronse no mundo dos coches, pero compórtanse como co software: cando teñen un mínimo sácano á rúa e os erros ou problemas que xurdan irán corrixíndose con actualizacións ou novas versións. Aquí, con todo, non está en xogo perder algúns documentos ou quedarse incomunicados, hai vidas en xogo. En Europa non se pode pór nada na estrada ata que se demostre que é seguro”. Isto non significa que se avance menos en Europa. “Aquí cada un fai probas na súa casa, en lugares pechados, e non saímos tanto nas noticias, pero estamos a facer moitas cousas”.

Exemplo diso é o propio Vicomtech. Expertos en visión artificial e intelixencia artificial, que nos últimos anos están a traballar intensamente en coches autónomos. “Nós tentamos facer o que os nosos ollos e o noso cerebro fan”, explica Otaegi. “Non entramos nas accións, é dicir, non freamos o coche, pero tratamos de ver e entender o que hai ao redor e de calcular como pode evolucionar o que está ao redor, onde poden estar os perigos, etc.”

Teñen varios proxectos europeos. Un deles ten como obxectivo desenvolver una cartografía máis precisa, a nivel de carril. “A cartografía vai ser moi importante e require moita precisión. Non basta con dicir como os GPS actuais ‘tes que saír á esquerda a 500 m’; en lugar de navegar a distancia, hai que facelo a nivel de carril”, precisou Otaegi. O sistema debe coñecer o número de carrís da estrada, o carril polo que discorre e o carril polo que debe discorrer. Paira iso, dispoñen de coches especializados en cada una delas e están a elaborar a cartografía a partir da información que reciben.

Oihana Otaegi Madurga. Director de Sistemas Intelixentes de Transporte e Enxeñaría de Vicomtech.

Ademais, débese ensinar ao sistema a identificar o que ven as cámaras e os sensores. “Paira adestrar a intelixencia artificial debes ensinarlle que é o que ven as cámaras. Hoxe en día iso teno que facer una persoa: tenlle que dicir que é un coche, que é un peón, que é a estrada… Nun vídeo de quince segundos, paira identificar só os obxectos necesítase media hora. Paira determinar que é cada píxel, una hora paira un frame. Estamos a tratar de automatizar isto paira poder procesar máis información e poder adestrar mellor e máis rápido o sistema”.

Ademais de prestar atención ao que ocorre fóra do coche, tamén pode ser importante prestar atención ao interior, sobre todo nos coches de terceiro grao de autonomía. E é que cando o coche ten que pasar o control ao condutor, é fundamental que o condutor estea preparado paira iso. De feito, os accidentes que se produciron tiveron moito que ver con iso. “O condutor sabe que ten que estar atento, pero cando o sistema funciona ben, o día e o día, ao final o condutor reláxase. Entón, nós queremos saber como está ese condutor en todo momento e o que propomos é que o sistema ten que ter en conta a situación externa e a interna, e actuar en consecuencia”.

Paira iso, a través das cámaras interiores miden diferentes parámetros: dirección dos ollos, tempo de apertura e peche, frecuencia de disparo, posición da cabeza, posición da cabeza, si fala ou non… Así, calculan o estado do condutor e, en función diso e do que estea fose, o coche actuará dunha maneira ou outra.

Clave en intelixencia artificial

Hai moito traballo por facer, o gran reto está na intelixencia artificial, segundo Otaegi. “Cando nós pómonos ao volante levamos 18 anos vendo e aprendendo as cousas, o cerebro está adestrado e sabe o que é calquera cousa que lle apareza. Temos que pasar iso a unha máquina. Ensinaremos á máquina que é cada cousa e que debería facer en cada situación. Iso é moi difícil, aí está a clave, sobre todo na intelixencia artificial e a aprendizaxe automática”.

Os coches autónomos de Waymo percorreron xa máis de oito millóns de quilómetros en estradas públicas. E desde novembro do ano pasado están a probarse coches sen condutor de seguridade en Arizona. ED. : Sundry Photography/Shutterstock.com.

A fiabilidade tamén será fundamental. Dalgunha maneira deberá estar garantido que o sistema non sufra erros. “En Europa está a traballarse moito niso: que tipo de tests terán que pasar, etc. Tanto a Comisión Europea como Alemaña, Francia e Italia, grandes fabricantes de coches, están a meter moito diñeiro paira asegurar que os coches sexan seguros”, explicou Otaegi.

E desde o punto de vista da seguridade, tamén se preocupa o risco de ciberataques. “Os hackees realizados até o momento realizáronse en coches con electrónica antiga. Con todo, a ciberseguridad nos coches autónomos debe desenvolverse desde o deseño, por exemplo, para que os sistemas de percepción non teñan conectividad externa e o único punto de conectividad existente sexa moi seguro. Estarán moi protexidos polo deseño. Haberá que ver si iso será suficiente ou non”.

Preguntas sen resposta

Existen outras claves non tecnolóxicas. Non é fácil decidir como deberían actuar os coches ante diferentes situacións. Por exemplo, debería tomar decisións contra os que van en coche si é paira salvar máis vidas? “Ao principio algúns anunciaron que o coche sempre ía apoiar ao condutor, pero iso é ético?”, deixa no aire Otaegi. Non está claro como afrontar estes problemas éticos. “É una pregunta pendente de resposta”.

Con todo, os coches autónomos veñen coa promesa de ser máis seguros que os conducidos polo home. Cada ano pérdense máis dun millón de vidas na estrada, e a maioría dos accidentes débense a erros cometidos polas persoas. “As persoas somos moi boas conducindo. Pero cando non estamos correctamente, entón prodúcense os accidentes: cansazo, falta de atención, alcol… Iso desaparecerá cos coches autónomos. En cambio, aínda teño as miñas dúbidas sobre si en situacións complexas a máquina responderá mellor que nós”.

Coche GM Cruise AV que General Motors ten previsto comercializar en 2019, sen volantes nin pedais. ED. : General Motors.

Doutra banda, a automatización pode cambiar moito o modelo de mobilidade. En moitos lugares hai grandes problemas de mobilidade, estradas demasiado saturadas. E obsérvase que polo camiño da automatización pode haber una oportunidade paira solucionalo, aínda que tamén pode suceder o contrario, xa que mesmo a xente que non conduce podería empezar a moverse no coche.

“Os coches autónomos terán una gran influencia na mobilidade. Seguramente comezará en transporte público, taxis, camións, etc. Pero isto leva toda a mobilidade a un modelo rompedor. A mobilidade que coñecemos pode cambiar radicalmente. Nas grandes cidades, en lugar de ter coche propio, recorreremos a servizos de carsharing (aluguer de vehículos por horas), etc. Parece que é o que vén. Pero iso tamén haberá que velo”.

E haberá que ver outras moitas cousas. Por exemplo, como afectará ao medio ambiente tanto a construción deste tipo de vehículos, como o consumo dos servidores necesarios paira todos os datos e operacións que xerarán, ou como afectará á privacidade quedarse rexistrado de onde estivemos (e quizais con quen). Entre os rápidos avances e as prodixiosas predicións atópanse numerosas dúbidas e inquietudes. Moitas preguntas sen resposta aínda.

Niveis de automatización
A guía máis utilizada paira determinar o grao de autonomía dun coche é a establecida pola Asociación de Enxeñeiros de Automoción de Estados Unidos SAE:
Nivel 0
Non hai ningunha automatización.
Nivel 1
O vehículo dispón de sistemas auxiliares, por exemplo, paira manter una determinada velocidade, paira vixiar a distancia de seguridade, paira axudar a aparcar, pero o mando sempre o ten o condutor.
Nivel 2
O vehículo é capaz de exercer o mando en determinadas circunstancias. A este nivel pertencen os coches que teñen piloto automático de autoestrada ou auxiliares de atascos, así como os que estacionan só. O condutor é obrigatorio. Existen no mercado varios coches deste nivel.
Nivel 3
O vehículo é capaz, ademais de conducir só, de identificar e reaccionar en función dos obxectos e circunstancias da contorna. Pero non en todos os casos e entón dará o mando ao condutor. O condutor segue sendo imprescindible. Existe un debate sobre o achegamento do coche Model S de Tesla a este nivel.
4º curso
O vehículo é capaz de conducir dentro duns límites e, en caso de fallo ou de condicións inadecuadas, deberá dispor dun sistema de axuda que lle permita tomar o mando e quedar seguro. Non require guía.
5º curso
O vehículo é capaz de conducir só en calquera circunstancia. Non require guía.
Pezas crave
Cámaras
Son imprescindibles paira a detección de carrís, sinais e luminarias da estrada, pero poden ser de gran utilidade. A visión artificial permite ás cámaras ver todo o que hai á súa ao redor e actuar en consecuencia.
Líderes
Emite millóns de raios láser por segundo e, medindo o tempo que tardaron os que volven, realiza un mapa 3D da zona, máis preciso que o que se obtén co radar, e paira una máquina máis fácil de entender que a imaxe 2D das cámaras. Moi caro.
Radares
É coñecido polas ondas de radio. Especialmente bos paira detectar obxectos metálicos grandes (outros coches). Baratos e de alta fiabilidade.
Mapas
Os mapas de precisión son importantes, entre outras cousas, para que o coche saiba exactamente onde está e paira confirmar que as lecturas dos sensores son correctas.
Intelixencia Artificial
O cerebro que debe entender o que ven os sensores. A aprendizaxe automática será clave paira adestrar ese cerebro e aprendelo das experiencias.